Dans cette étude nous avons étudié la polymérisation de l’aniline en milieu aqueux micellaire eau-acide décylphosphonique (DcPA) ainsi qu’en milieu micellaire inverse acide décylphosphonique/eau/n-heptane : chloroforme (2 :1 v/v). Contrairement au système aqueux micellaire, la vitesse de polymérisation dans le système micellaire inverse augmente lorsque la concentration en DcPA dans le milieu réactionnel diminue. Ce résultat a été attribué à des différences de compacité de la couronne hydrophobe des micelles inverse, qui impactent la diffusion de l’aniline au cœur des gouttelettes d’eau, le lieu préférentiel de la polymérisation.La conductivité électrique maximale obtenue est de 3.6 S.cm-1. Cette valeur de conductivité est plus élevée de 4 ordres de grandeur comparée à la conductivité électrique de PANI dopée DcPA préparée par post-traitement de la PANI EB avec une solution de DcPA (2.3x10-4 S cm-1). Les analyses de diffraction des rayons X (DRX) ont révélé une structure lamellaire de la polyaniline préparée en milieu micellaire eau-DcPA dans laquelle les chaînes de polyaniline sont séparées par les longues chaînes alkyle du DcPA. Cette organisation diminue les interactions interchaînes de la polyaniline et contribue à l’augmentation de la solubilité en milieu organique de la polyaniline.La polyaniline dopée DcPA a été incorporée comme pigment dans un liant polymère polyvinyl butyral (PVB), puis appliqué sur un acier à faible teneur en carbone. Dans le cas de la polyaniline préparée dans le milieu aqueux micellaire de DcPA, la dispersion de polyanilinea été également appliquée après dialyse sur acier en couche mince, puis revêtue d’une couche de finition PVB. Les films PVB-PANI ont été exposés à des environnements neutres chlorurés (brouillard salin et milieu NaCl 3.5%). A partir de mesures de spectrométrie d’impédance électrochimique, nous avons montré que l’efficacité de la protection anticorrosion de la polyaniline dopée DcPA augmentait avec le taux de dopant DcPA du polymère. Ces résultats suggèrent un rôle actif du DcPA dans le mécanisme de protection. Ce rôle actif du DcPA a été confirmé par analyse de la surface métallique après exposition qui a révélé la présence de sels de phosphonates de fer insoluble. La protection anticorrosion apportée par polyaniline dopée DcPA apparaît supérieure à la polyaniline non dopée ainsi qu’à la polyaniline dopée HCl. / In this thesis, the polymerization of aniline in micellar solutions of decylphosphonic acid (DPA) as well as reversed micellar solutions of decylphosphonic acid / water / n-heptane : chroloform (2 : 1 vol/vol) was investigated. Unlike micellar solution, the polymerizations rate in the reversed micellar solution increases as the DPA concentration in the reaction medium decreases. This result was attributed to the packing density of DPA molecules in the surfactant shell of inverse micelles, which affects the diffusion of aniline into the inner of the water droplets in which the polymerization is preferred. The maximum electrical conductivity obtained is 3.6 S.cm-1. This value is four orders in magnitude greater than the value of DPA doped PANI prepared by postsynthesis treatment of the PANI-base with the solution of DPA (2.3 x 10-4 S.cm-1). The results of the X-ray diffraction analysis suggested the formation of layered structure of PANI backbone separated by long alkyl side chains of DPA. This organization reduces interchain interactions of the polyaniline and contributes to the increase in solubility of PANI in an organic solvent.The DPA doped PANI was incorporated as a pigment in the polymer binder polyvinyl butyral (PVB), and then applied to a steel material with a low content of carbon. In the case of the polyaniline prepared in the micellar solution of DPA, the dispersion of PANI was also applied to steel with thin layer after dialysis, and then coated with a top coat PVB. The PVB-PANI coatings applied on steel substrates are exposed in neutral saline corrosive media such as salt-spray or 3.5% NaCl solution. Based on the electrochemical impedance spectroscopy measurements, it is found that the corrosion protection efficiency of the DPA doped PANI increases with the amount of dopant of DPA. These results show an active role of DPA in the mechanism of protection. The active role of DPA was also confirmed by the analysis of the exposed metallic surface with the presence of insoluble phosphonate of iron. The corrosion protection provided by the DPA doped PANI appears better than the undoped polyaniline and the one doped with HCl.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2014TOUL0021 |
| Date | 12 December 2014 |
| Creators | Phan, The Anh |
| Contributors | Toulon, Perrin, François-Xavier |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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